موسسه علمی پژوهشی فری تز

مکانیک کنترل

مکانیک کنترلReviewed by Admin on Sep 13Rating:

مهندسي کنترل

مهندسي  (به انگليسي: Control engineering) گرايشي از مهندسي برق و مهندسي مکانيک است و کاربرد گسترده‌اي در رشته‌هاي مهندسي هوافضا، مهندسي شيمي و حتي اقتصاد و زيست‌شناسي دارد.

مهندسي  به مدل‌سازي رياضي سيستمها و بررسي ديناميک آن‌ها، و در نهايت، طراحي  براي سيستم‌هاي مورد نظر مي‌پردازد. هدف از طراحي  وا داشتن سيستم تحت کنترل به داشتن رفتاري مطابق با رفتار مطلوب مي‌باشد. رفتار مطلوب مي‌تواند معيارهاي مختلفي از قبيل سرعت، دقت، مصرف سوخت، زمان و … باشد.

به دليل پايه‌اي بودن مطالب عنوان شده در اين رشته، مباحث مي‌تواند بسيار فراتر از رشته برق و حتي رشته‌هاي مهندسي برود. چون آنچه که عنوان مي‌شود اصول و مبناهاي کنترل سيستم‌ها است. مي‌توان اين سيستم را يک سيستم مکانيکي و يا داراي اجزاي الکترونيکي و يا حتي جامعه‌اي از انسان‌ها و يا رفتارهاي انساني در نظر گرفت.

به عنوان مثال در سالهاي اخير بحث سازه‌ها در برابر زلزله به موضوع مورد علاقه محققان سازه تبديل شده است. به نحوي که تقريباً هم اکنون ساختمانهاي بلند بدون سيستمهاي کنترلي ساخته نمي‌شوند. مثال بسيار مشهور استفاده از سيستم‌ها در ساختمانها برج ??? تايپه است که در آن از سيستم کنترلي غير فعال ميراگر جرم هماهنگ شده موسوم به TMD استفاده شده است.

کنترل

سيستمها نقشي حياتي در سفرهاي فضايي ايفا مي‌کنند

مهندسي  مدرن با مهندسي برق، الکترونيک،هوافضا و مهندسي کامپيوتر ارتباط نزديکي دارد. به طوري که غالباً مي‌توان مدارات الکترونيکي را با تکنيکهاي تئوري  تفسير کرد. در بسياري از دانشگاه‌ها دروس مهندسي کنترل توسط اساتيد برق يا الکترونيک تدريس مي‌شوند؛ در ساير دانشگاه‌ها با علوم کامپيوتر در ارتباط مي‌باشد چرا که امروزه اغلب تکنيکها از طريق کامپيوتر پياده سازي مي‌شوند. قبل از رشد الکترونيک مدرن سيستمهاي کنترلي توسط مهندسين مکانيک ساخته مي‌شد که شامل فيدبک مکانيکي بوسيله پنوماتيک و هيدروليک بود.

البته برخي از اين سيستمها امروزه نيز کاربرد دارند.  فرايند زمينه‌اي  مي‌باشد که به  فرايندهاي شيميايي مي‌پردازد. در اين گرايش به  متغيرهاي موجود در فرايندهاي شيميايي يک خط توليد پرداخته مي‌شود. در دروس دوره کارشناسي مهندسي شيمي به اين موضوع پرداخته مي‌شود.  در زمينه‌هاي گوناگوني چون علوم، مديريت مالي، وحتي جامعه‌شناسي کاربرد دارد.همچنين گرايش ديناميک پرواز و کنترل مهندسي هوافضا زير مجموعه مهم رشته مهندسي برق-کنترل نيز مي باشد. دانشجويان رشته مهندسي کنترل معمولاً با درس کنترل خطي شروع مي‌کنند که پيش نياز آن رياضيات مقدماتي و تبديل لاپلاس مي‌باشد. در درس کنترل خطي دانشجو با آناليز حوزه فرکانس و زمان آشنا مي‌شود. کنترل ديجيتال و کنترل غير خطي دروسي هستند که نيازمند تبديل z و جبر پيشرفته مي‌باشند.

تاريخچه
تلاش اوليه بشر براي درک زمان و تعيين موقعيت خود در شبانه روز از اولين گامها در طراحي سيستمهاي کنترل است که به ساخت ساعتهاي آبي منجر گرديد. اولين ساعتهاي آبي توسط يونانيها و مصريان در حدود ??? سال قبل از ميلاد مسيح ساخته شد و تا قرن هفدهم ميلادي نيز کاربرد داشت. در همان دوران سيستمهاي کنترل سطح روغن چراغها نيز طراحي شد. با وقوع انقلاب صنعتي در اروپا کوره‌ها، بويلرها، موتورهاي بخار پيشرفته و رگولاتورهاي شناور طراحي شد که امکان کنترل آنها توسط سيستمهاي ساده امکان پذير نبود لذا سيستمها پيشرفته تري پس از انقلاب صنعتي طراحي شدند.

 آسياب‌هاي بادي که براي اولين بار توسط ايرانيان در قرن هفتم ميلادي ساخته شدند گام مهمي در پياده سازي خودکار به حساب مي‌آيد. اين آسياب‌ها در سال ???? ميلادي وارد اروپا شدند و تا سال ???? ميلادي مورد استفاده قرار گرفتند. در اين آسياب‌ها دو نوع سيستم  وجود داشت؛  جهت قرارگيري آسياب به طوري که بتواند از حداکثر نيروي باد استفاده کند و ديگري کنترل ميزان گندم وارده به درون آسياب. هر دوي اين سيستم‌ها به صورت کاملاً خودکار عمل کرده و نياز به حضور هيچ کارگري نبود.

 

دیدگاه شما

( الزامي )

(الزامي)